1. IMU原理

慣性測量單元（IMU）通常指由3個(gè)加速度計(jì)和3個(gè)陀螺儀組成的組合單元，加速度計(jì)和陀螺儀安裝在互相垂直的測量軸上。低精度的IMU可以通過其他方式修正，GPS用于修正位置的長期漂移，氣壓計(jì)用于修正高度，磁力計(jì)用于修正姿態(tài)。
傳感器直接固聯(lián)在載體上稱為捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)。
MEMS陀螺儀原理

加速度計(jì)原理

MPU6050

MPU-60x0是全球首例9軸運(yùn)動(dòng)處理傳感器。它集成了3軸MEMS陀螺儀，3軸MEMS加速度計(jì)，以及一個(gè)可擴(kuò)展的數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器DMP（Digital Motion Processor），可用I2C接口連接一個(gè)第三方的數(shù)字傳感器，比如磁力計(jì)。擴(kuò)展之后就可以通過其I2C或SPI接口輸出一個(gè)9軸的信號（SPI接口僅在MPU-6000可用）。MPU-60x0也可以通過其I2C接口連接非慣性的數(shù)字傳感器，比如壓力傳感器。

MPU-60x0對陀螺儀和加速度計(jì)分別用了三個(gè)16位的ADC，將其測量的模擬量轉(zhuǎn)化為可輸出的數(shù)字量。為了精確跟蹤快速和慢速的運(yùn)動(dòng)，傳感器的測量范圍都是用戶可控的，陀螺儀可測范圍為±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度計(jì)可測范圍為±2，±4，±8，±16g。一個(gè)片上1024字節(jié)的FIFO，有助于降低系統(tǒng)功耗。和所有設(shè)備寄存器之間的通信采用400kHz的I2C接口或1MHz 的SPI接口（SPI僅MPU-6000可用）。對于需要高速傳輸?shù)膽?yīng)用，對寄存器的讀取和中斷可用20MHz的SPI。另外，片上還內(nèi)嵌了一個(gè)溫度傳感器和在工作環(huán)境下僅有±1%變動(dòng)的振蕩器。
在crazepony上，MPU6050/HMC5883/MS5611傳感器之間的連接如下圖所示。